JP2003252213A - 電動パワーステアリング装置用減速ギア - Google Patents
電動パワーステアリング装置用減速ギアInfo
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- JP2003252213A JP2003252213A JP2002051474A JP2002051474A JP2003252213A JP 2003252213 A JP2003252213 A JP 2003252213A JP 2002051474 A JP2002051474 A JP 2002051474A JP 2002051474 A JP2002051474 A JP 2002051474A JP 2003252213 A JP2003252213 A JP 2003252213A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 寸法安定性を改善し、高信頼性を有する電動
パワーステアリング用減速ギアを提供する。 【解決手段】 操舵補助出力発生用電動モータの出力を
ステアリングシャフトに伝達するための電動パワーステ
アリング装置用減速ギアにおいて、金属製芯管の外周
に、ポリアミド６、ポリアミド６６及びポリアミド４６
から選ばれる少なくとも一つのポリアミド樹脂をベース
樹脂とする樹脂組成物からなり、その外周面にギヤ歯が
形成され、かつ前記ギア歯を除く側面部に防湿被膜が形
成された樹脂部を一体化してなるウォームホイールを備
えることを特徴とする電動パワーステアリング装置用減
速ギア。
パワーステアリング用減速ギアを提供する。 【解決手段】 操舵補助出力発生用電動モータの出力を
ステアリングシャフトに伝達するための電動パワーステ
アリング装置用減速ギアにおいて、金属製芯管の外周
に、ポリアミド６、ポリアミド６６及びポリアミド４６
から選ばれる少なくとも一つのポリアミド樹脂をベース
樹脂とする樹脂組成物からなり、その外周面にギヤ歯が
形成され、かつ前記ギア歯を除く側面部に防湿被膜が形
成された樹脂部を一体化してなるウォームホイールを備
えることを特徴とする電動パワーステアリング装置用減
速ギア。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操舵補助出力発生
用電動モータの出力をステアリングシャフトに伝達する
ための電動パワーステアリング装置用減速ギアに関す
る。 【０００２】 【従来の技術】自動車に組み込まれる電動パワーステア
リング装置には、電動モータに比較的高回転、低トルク
のものが使用されるため、電動モータとステアリングシ
ャフトとの間に減速機構が組み込まれている。減速機構
としては、一組で大きな減速比が得られる等の理由か
ら、図１に示されるような、電動モータ（図示せず）の
回転軸に連結するウォーム１２と、ウォーム１２に噛み
合うウォームホイール１１とから構成される電動パワー
ステアリング装置用減速ギア２０（以下、単に「減速ギ
ア」ともいう）が使用されるのが一般的である。 【０００３】このような減速ギア２０では、ウォームホ
イール１１とウォーム１２の両方を金属製にすると、ハ
ンドル操作時に歯打ち音や振動音等の不快音が発生する
という不具合を生じていた。そこで、ウォームホイール
１１に、金属製の芯管１の外周に、樹脂製で外周面にギ
ア歯１０を形成してなる樹脂部３を一体化させたものを
使用して騒音対策を行っている。 【０００４】上記樹脂部３には、例えば、特公平６−６
０６７４号公報に記載されているような、ポリアミド
６、ポリアミド６６、ポリアセタール、ポリエーテルエ
ーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイ
ド（ＰＰＳ）等のベース樹脂に、ガラス繊維や炭素繊維
等の強化材を配合した材料の他、強化材を含有しないＭ
Ｃ（モノマーキャスト）ナイロン、ポリアミド６、ポリ
アミド６６等が使用されている。中でも、寸法安定性や
コストを考慮して、強化材を含有しないＭＣナイロン、
ガラス繊維を含有したポリアミド６、ポリアミド６６、
ポリアミド４６等が主流となっている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ポリアミド系材料は、耐疲労性に優れるものの、吸水性
が高いため、水分を吸収してウォームホイール１１のギ
ア歯１０が膨潤し、当初ウォーム１２との間に存在して
いた隙間が無くなったり、更に膨潤するとウォーム１２
を圧迫するようになる。その結果、ギアの抵抗が大きく
なってハンドルが重くなり、快適な操作性が低下する場
合がある。 【０００６】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、ウォームホイールに求められる、特に寸法
安定性を改善し、高信頼性を有する電動パワーステアリ
ング用減速ギアを提供することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明の、
操舵補助出力発生用電動モータの出力をステアリングシ
ャフトに伝達するための電動パワーステアリング装置用
減速ギアにおいて、金属製芯管の外周に、ポリアミド
６、ポリアミド６６及びポリアミド４６から選ばれる少
なくとも一つのポリアミド樹脂をベース樹脂とする樹脂
組成物からなり、その外周面にギヤ歯が形成され、かつ
前記ギア歯を除く側面部に防湿被膜が形成された樹脂部
を一体化してなるウォームホイールを備えることを特徴
とする電動パワーステアリング装置用減速ギアにより達
成される。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て詳細に説明する。 【０００９】本発明の減速ギアは、金属製の芯管の外周
に、樹脂製でその外周端面にギア歯を形成した樹脂部を
一体化したウォームホイールを備える。このような構成
自体は、図１に示したような、芯管１と樹脂部３とを一
体化した従来のウォームホイール１１と同様である。ま
た、ウォーム１２には制限はなく、従来と同様に金属製
とすることができる。 【００１０】但し、樹脂部３を形成するベース樹脂を、
ポリアミド６、ポリアミド６６及びポリアミド４６から
選ばれる少なくとも一つのポリアミド樹脂とする。これ
らベース樹脂は、樹脂単独でも一定以上の耐久性を示
し、ウォームホイール１１の相手材である金属製のウォ
ーム１２の摩耗に対して有利に働き、減速ギアとして十
分に機能する。しかしながら、より過酷な使用条件で使
用されると、ギア歯１０が破損や摩耗することも想定さ
れるため、信頼性をより高めるために、強化材を配合す
ることが好ましい。 【００１１】補強材としては、ガラス繊維、炭素繊維、
チタン酸カリウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィ
スカー等が好ましく、上記に挙げたポリアミド樹脂との
接着性を考慮してシランカプッリング剤で表面処理した
ものが更に好ましい。また、これらの補強材は複数種を
組み合わせて使用することができる。衝撃強度を考慮す
ると、ガラス繊維や炭素繊維等の繊維状物を配合するこ
とが好ましく、更にウォ−ム１２の損傷を考慮するとウ
ィスカー状物を繊維状物と組み合わせて配合することが
好ましい。混合使用する場合の混合比は、繊維状物及び
ウィスカー状物の種類により異なり、衝撃強度やウォー
ム１２の損傷等を考慮して適宜選択される。 【００１２】これらの補強材は、全体の５〜４０重量
％、特に１０〜３０重量％の割合で配合することが好ま
しい。補強材の配合量が５重量％未満の場合には、機械
的強度の改善が少なく好ましくない。補強材の配合量が
４０重量％を超える場合には、ウォーム１２を損傷し易
くなり、ウォーム１２の摩耗が促進されて減速ギアとし
ての耐久性が不足する可能性があり好ましくない。 【００１３】更に、ベース樹脂には、成形時及び使用時
の熱による劣化を防止するために、ヨウ化物系熱安定化
剤やアミン系酸化防止剤を、それぞれ単独あるいは併用
して添加することが好ましい。 【００１４】また、本発明においては、ウォームホイー
ル１１のギア歯１０を除く側面部３０に、防湿被膜（図
示せず）が形成される。この防湿被膜は、水分の透過を
防ぐ機能を有する被膜であれば制限されるものではない
が、非晶性フッ素樹脂、硬化型ウレタン樹脂、硬化型ア
クリル樹脂、硬化型エポキシ樹脂等の樹脂系被膜の他、
アルミニウム等の金属蒸着被膜等とすることができる。
中でも、撥水性を有する非晶性フッ素樹脂被膜及び水分
の透過を防ぐ効果の高い金属蒸着被膜が好ましい。 【００１５】非晶性フッ素樹脂は、主鎖に含フッ素脂肪
族エーテル構造を有する重合体であり、具体的には、パ
ーフルオロ（アリルビニルエーテル）やパーフルオロ
（ブテニルビニルエーテル）等のアルケニルビニルエー
テルからなるモノマーを環化重合したり、これらのモノ
マーをテトラフルロエチレンやクロロトリフルオロエチ
レン、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）等のラジ
カル重合性モノマーと共重合することにより得られる。
この非晶性フッ素樹脂は、金属製芯管１との接着性を向
上させるために、カルボキシル基等の官能基を末端等に
導入した構造のものが好ましい。また、この非晶性フッ
素樹脂は、パーフルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラ
ン）等のパーフルオロ系溶剤に溶解する性質を有してお
り、この溶剤に非晶性フッ素樹脂を１〜１０重量％溶解
させた溶液中に、側面部３０を除く部分にマスキングを
施したウォームホイール１１を浸漬した後、あるいは前
記溶液をウォームホイール１１の側面部３０に塗布した
後、乾燥することにより容易に防湿被膜を形成できる。 【００１６】この非晶性フッ素樹脂被膜の膜厚は、十分
な防湿性を維持できることを考慮すると、０．１〜１０
μｍ、好ましくは０．３〜２μｍである。膜厚が０．１
μｍ未満の場合には、十分な防湿性を確保できず、また
このような薄い被膜を安定して成膜するのが困難であ
る。膜厚が１０μｍを越える場合には、それ以上厚く成
膜しても防湿性の更なる向上は見込めず、コストアップ
を招くだけであり、更には厚く均一に成膜するのが困難
となる。尚、被膜とウォームホイール１１の側面部３０
との接着性（密着性）を向上させるために、成膜後に１
００〜１２０℃程度で０，５〜２時間程度熱処理を施し
たり、側面部３０にプライマー処理を施すことも有効で
ある。 【００１７】硬化型ウレタン樹脂や硬化型アクリル樹
脂、硬化型エポキシ樹脂は、構造中に熱あるいは紫外線
照射により硬化する官能基を有しており、これらの樹脂
をウォームホイール１１の側面部１１に塗布した後、加
熱または紫外線照射することにより硬化被膜を形成する
ことができる。膜厚は非晶性フッ素樹脂被膜と同様で構
わない。また、これらの樹脂は撥水性を備えておらず、
防湿性能が非晶性フッ素樹脂よりも高くないため、金属
蒸着被膜を介在させることが好ましい。但し、金属蒸着
被膜はポリアミド樹脂との接着性が低く、ウォームホイ
ール１１の側面部３０に直接成膜しても十分な膜強度及
び接着性が得られないため、硬化型ウレタン樹脂や硬化
型アクリル樹脂、硬化型エポキシ樹脂を下地層として介
在させる必要がある。 【００１８】尚、金属の種類としては、アルミニウムの
他、クロムやニッケルが好ましく、その金属蒸着膜厚は
０．００８〜０．１μｍ、特に０．０１〜０．０５μｍ
とすることが好ましい。金属蒸着被膜の膜厚が０．００
８μｍ未満の場合には、十分な防湿性が確保させず、ま
たこのような薄い被膜を安定して成膜するのが困難にな
る。また、膜厚が０．１μｍを越える場合には、それ以
上厚く成膜しても防湿性の更なる向上は見込めず、コス
トアップを招くだけであり、更には重量の増加を招き好
ましくない。 【００１９】尚、金属蒸着被膜は非常に薄いので、その
保護を行うために、更にその上に同様の樹脂硬化被膜を
施す必要がある。その膜厚は、通常の樹脂被膜単独のも
のと同程度で良い。 【００２０】ウォームホイール１１を製造する方法は制
限されるものではなく、例えば図２〜図５に示す工程に
従うことができる。即ち、金属製の芯金１の外周面１ａ
にクロスローレット加工を施し、溶剤で脱脂した後（図
２）、この芯管１をスプルー４及びディスクゲート５を
装着した金型に配置し、射出成形機により上記の樹脂も
しくは補強材を配合した樹脂組成物を充填して樹脂部３
を成形する（図３）。次いで、スプルー４とディスクゲ
ート５を切除して、芯管１の外周に樹脂部３が一体化さ
れたウォームホイールブランク材７を得る（図４）。そ
して、ウォームホイールブランク材７の樹脂部３の外周
面３ａに切削加工により所定形状のギア歯１０を形成
し、更にその側面部３０に上記の防湿被膜を形成してウ
ォームホイール１１が得られる（図５）。 【００２１】尚、防湿被膜の形成方法は、樹脂被膜の場
合は、ウォームホイール１１の側面部３０に被膜形成用
の樹脂を含有する溶液を刷毛塗りした後、もしくは側面
部３０を除く部分にマスキングを施したウォームホイー
ル１１を前記樹脂溶液に浸漬した後、熱処理もしくは紫
外線を照射する。また、必要に応じて、更に熱処理を施
してもよい。金属蒸着被膜の場合は、樹脂下地層を形成
後、金属蒸着してからもう一度樹脂保護層を形成すれば
よい。 【００２２】 【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるもの
ではない。 【００２３】［ウォームホイール基材の作製］図２〜図
５に従ってウォームホイール基材を作製した。即ち、ク
ロスローレット加工を施し、脱脂した外径４５ｍｍ、幅
１３ｍｍのＳ４５Ｃ製の芯管を、スプルー及びディスク
ゲートを装着した金型に配置し、射出成形機を用いてガ
ラス繊維を３０重量％含有するポリアミド６６（宇部興
産（株）製「ＵＢＥナイロン２０２０ＧＵ６」、銅系添
加剤含有）を充填して外径６０ｍｍ、幅１３ｍｍのウォ
ームホイールブランク材とし、次いで樹脂部の外周を切
削加工してギア歯を形成してウォームホイール試験体を
作製した。 【００２４】（実施例１）上記ウォームホイール基材の
側面部に、プライマー剤（旭硝子（株）製「サイトップ
ＣＴ−Ｐ１０」）をイソプロピルアルコールで１００倍
希釈した溶液を刷毛塗りし、室温で１５分間乾燥してプ
ライマー処理を施した。次いで、非晶性フッ素樹脂（旭
硝子（株）製「サイトップＣＴＸ−１０７ＡＰ」、樹脂
濃度７重量％）をウォームホイールの側面部に刷毛塗り
し、乾燥後、更に１００℃で１時間熱処理し、試験体を
得た。尚、被膜の膜厚は０．８μｍであった。 【００２５】（実施例２）上記ウォームホール基材の側
面部に、紫外線硬化型アクリルウレタン樹脂（オリジン
電気商事（株）製「プラネットＰＨ−２」）を刷毛塗り
し、紫外線を照射して１μｍの膜厚の下地層を形成し
た。次いで、この下地層の上に、アルミニウム蒸着被膜
を０．０１μｍの膜厚で蒸着し、更にその上に紫外線硬
化型アクリル樹脂（オリジン電気商事（株）製「ＵＶコ
ートＭ−３１」）を刷毛塗りし、紫外線を照射して２μ
ｍの膜厚の被膜を形成して試験体を得た。 【００２６】（実施例３）上記ウォームホール基材の側
面部に、紫外線硬化型アクリル樹脂（オリジン電気商事
（株）製「オリジキャストＡ−７１０１」）を刷毛塗り
し、紫外線を照射して２μｍの膜厚の被膜を形成して試
験体を得た。 【００２７】（比較例１）比較のために、防湿被膜が形
成されていない上記ウォームホイール基材を試験体とし
た。 【００２８】［寸法安定性の評価］各試験体を、下記条
件Ｉまたは条件IIの下に放置し、所定時間経過後にギア
外径寸法の変化量を測定した。何れの条件においても、
変化量が４０μｍ以下を合格「○」、４０μｍを超える
ものを不合格「×」として表１に併記した。 ・条件Ｉ：６０℃、９０％ＲＨ、７０時間 ・条件II：８０℃、９０％ＲＨ、３００時間 【００２９】［耐久性の評価］各試験体を実際の自動車
減速ギアに組み込み、下記条件Ｉまたは条件IIにて操舵
操作を繰り返し行った。何れの条件においても、１０万
回の操舵に耐えることができた減速ギアを合格「○」、
１０万回の操舵に耐えることができなかった減速ギアを
不合格「×」として表１に併記した。 【００３０】 【表１】 【００３１】表１に示すように、防湿被膜を備えていな
い比較例１の試験体は、温度、湿度が過酷になると寸法
安定性が悪くなり、それに伴って耐久性も低下してい
る。これに対して本発明に従う実施例１〜３の各試験体
は、過酷な条件下でも寸法安定性が高く、耐久性も優れ
ている。 【００３２】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ウォームホイールの樹脂部側面部に防湿被膜を形成した
ことにより、寸法安定性及び耐久性に優れる電動パワー
ステアリング用減速ギアが得られる。
用電動モータの出力をステアリングシャフトに伝達する
ための電動パワーステアリング装置用減速ギアに関す
る。 【０００２】 【従来の技術】自動車に組み込まれる電動パワーステア
リング装置には、電動モータに比較的高回転、低トルク
のものが使用されるため、電動モータとステアリングシ
ャフトとの間に減速機構が組み込まれている。減速機構
としては、一組で大きな減速比が得られる等の理由か
ら、図１に示されるような、電動モータ（図示せず）の
回転軸に連結するウォーム１２と、ウォーム１２に噛み
合うウォームホイール１１とから構成される電動パワー
ステアリング装置用減速ギア２０（以下、単に「減速ギ
ア」ともいう）が使用されるのが一般的である。 【０００３】このような減速ギア２０では、ウォームホ
イール１１とウォーム１２の両方を金属製にすると、ハ
ンドル操作時に歯打ち音や振動音等の不快音が発生する
という不具合を生じていた。そこで、ウォームホイール
１１に、金属製の芯管１の外周に、樹脂製で外周面にギ
ア歯１０を形成してなる樹脂部３を一体化させたものを
使用して騒音対策を行っている。 【０００４】上記樹脂部３には、例えば、特公平６−６
０６７４号公報に記載されているような、ポリアミド
６、ポリアミド６６、ポリアセタール、ポリエーテルエ
ーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイ
ド（ＰＰＳ）等のベース樹脂に、ガラス繊維や炭素繊維
等の強化材を配合した材料の他、強化材を含有しないＭ
Ｃ（モノマーキャスト）ナイロン、ポリアミド６、ポリ
アミド６６等が使用されている。中でも、寸法安定性や
コストを考慮して、強化材を含有しないＭＣナイロン、
ガラス繊維を含有したポリアミド６、ポリアミド６６、
ポリアミド４６等が主流となっている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ポリアミド系材料は、耐疲労性に優れるものの、吸水性
が高いため、水分を吸収してウォームホイール１１のギ
ア歯１０が膨潤し、当初ウォーム１２との間に存在して
いた隙間が無くなったり、更に膨潤するとウォーム１２
を圧迫するようになる。その結果、ギアの抵抗が大きく
なってハンドルが重くなり、快適な操作性が低下する場
合がある。 【０００６】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、ウォームホイールに求められる、特に寸法
安定性を改善し、高信頼性を有する電動パワーステアリ
ング用減速ギアを提供することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明の、
操舵補助出力発生用電動モータの出力をステアリングシ
ャフトに伝達するための電動パワーステアリング装置用
減速ギアにおいて、金属製芯管の外周に、ポリアミド
６、ポリアミド６６及びポリアミド４６から選ばれる少
なくとも一つのポリアミド樹脂をベース樹脂とする樹脂
組成物からなり、その外周面にギヤ歯が形成され、かつ
前記ギア歯を除く側面部に防湿被膜が形成された樹脂部
を一体化してなるウォームホイールを備えることを特徴
とする電動パワーステアリング装置用減速ギアにより達
成される。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て詳細に説明する。 【０００９】本発明の減速ギアは、金属製の芯管の外周
に、樹脂製でその外周端面にギア歯を形成した樹脂部を
一体化したウォームホイールを備える。このような構成
自体は、図１に示したような、芯管１と樹脂部３とを一
体化した従来のウォームホイール１１と同様である。ま
た、ウォーム１２には制限はなく、従来と同様に金属製
とすることができる。 【００１０】但し、樹脂部３を形成するベース樹脂を、
ポリアミド６、ポリアミド６６及びポリアミド４６から
選ばれる少なくとも一つのポリアミド樹脂とする。これ
らベース樹脂は、樹脂単独でも一定以上の耐久性を示
し、ウォームホイール１１の相手材である金属製のウォ
ーム１２の摩耗に対して有利に働き、減速ギアとして十
分に機能する。しかしながら、より過酷な使用条件で使
用されると、ギア歯１０が破損や摩耗することも想定さ
れるため、信頼性をより高めるために、強化材を配合す
ることが好ましい。 【００１１】補強材としては、ガラス繊維、炭素繊維、
チタン酸カリウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィ
スカー等が好ましく、上記に挙げたポリアミド樹脂との
接着性を考慮してシランカプッリング剤で表面処理した
ものが更に好ましい。また、これらの補強材は複数種を
組み合わせて使用することができる。衝撃強度を考慮す
ると、ガラス繊維や炭素繊維等の繊維状物を配合するこ
とが好ましく、更にウォ−ム１２の損傷を考慮するとウ
ィスカー状物を繊維状物と組み合わせて配合することが
好ましい。混合使用する場合の混合比は、繊維状物及び
ウィスカー状物の種類により異なり、衝撃強度やウォー
ム１２の損傷等を考慮して適宜選択される。 【００１２】これらの補強材は、全体の５〜４０重量
％、特に１０〜３０重量％の割合で配合することが好ま
しい。補強材の配合量が５重量％未満の場合には、機械
的強度の改善が少なく好ましくない。補強材の配合量が
４０重量％を超える場合には、ウォーム１２を損傷し易
くなり、ウォーム１２の摩耗が促進されて減速ギアとし
ての耐久性が不足する可能性があり好ましくない。 【００１３】更に、ベース樹脂には、成形時及び使用時
の熱による劣化を防止するために、ヨウ化物系熱安定化
剤やアミン系酸化防止剤を、それぞれ単独あるいは併用
して添加することが好ましい。 【００１４】また、本発明においては、ウォームホイー
ル１１のギア歯１０を除く側面部３０に、防湿被膜（図
示せず）が形成される。この防湿被膜は、水分の透過を
防ぐ機能を有する被膜であれば制限されるものではない
が、非晶性フッ素樹脂、硬化型ウレタン樹脂、硬化型ア
クリル樹脂、硬化型エポキシ樹脂等の樹脂系被膜の他、
アルミニウム等の金属蒸着被膜等とすることができる。
中でも、撥水性を有する非晶性フッ素樹脂被膜及び水分
の透過を防ぐ効果の高い金属蒸着被膜が好ましい。 【００１５】非晶性フッ素樹脂は、主鎖に含フッ素脂肪
族エーテル構造を有する重合体であり、具体的には、パ
ーフルオロ（アリルビニルエーテル）やパーフルオロ
（ブテニルビニルエーテル）等のアルケニルビニルエー
テルからなるモノマーを環化重合したり、これらのモノ
マーをテトラフルロエチレンやクロロトリフルオロエチ
レン、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）等のラジ
カル重合性モノマーと共重合することにより得られる。
この非晶性フッ素樹脂は、金属製芯管１との接着性を向
上させるために、カルボキシル基等の官能基を末端等に
導入した構造のものが好ましい。また、この非晶性フッ
素樹脂は、パーフルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラ
ン）等のパーフルオロ系溶剤に溶解する性質を有してお
り、この溶剤に非晶性フッ素樹脂を１〜１０重量％溶解
させた溶液中に、側面部３０を除く部分にマスキングを
施したウォームホイール１１を浸漬した後、あるいは前
記溶液をウォームホイール１１の側面部３０に塗布した
後、乾燥することにより容易に防湿被膜を形成できる。 【００１６】この非晶性フッ素樹脂被膜の膜厚は、十分
な防湿性を維持できることを考慮すると、０．１〜１０
μｍ、好ましくは０．３〜２μｍである。膜厚が０．１
μｍ未満の場合には、十分な防湿性を確保できず、また
このような薄い被膜を安定して成膜するのが困難であ
る。膜厚が１０μｍを越える場合には、それ以上厚く成
膜しても防湿性の更なる向上は見込めず、コストアップ
を招くだけであり、更には厚く均一に成膜するのが困難
となる。尚、被膜とウォームホイール１１の側面部３０
との接着性（密着性）を向上させるために、成膜後に１
００〜１２０℃程度で０，５〜２時間程度熱処理を施し
たり、側面部３０にプライマー処理を施すことも有効で
ある。 【００１７】硬化型ウレタン樹脂や硬化型アクリル樹
脂、硬化型エポキシ樹脂は、構造中に熱あるいは紫外線
照射により硬化する官能基を有しており、これらの樹脂
をウォームホイール１１の側面部１１に塗布した後、加
熱または紫外線照射することにより硬化被膜を形成する
ことができる。膜厚は非晶性フッ素樹脂被膜と同様で構
わない。また、これらの樹脂は撥水性を備えておらず、
防湿性能が非晶性フッ素樹脂よりも高くないため、金属
蒸着被膜を介在させることが好ましい。但し、金属蒸着
被膜はポリアミド樹脂との接着性が低く、ウォームホイ
ール１１の側面部３０に直接成膜しても十分な膜強度及
び接着性が得られないため、硬化型ウレタン樹脂や硬化
型アクリル樹脂、硬化型エポキシ樹脂を下地層として介
在させる必要がある。 【００１８】尚、金属の種類としては、アルミニウムの
他、クロムやニッケルが好ましく、その金属蒸着膜厚は
０．００８〜０．１μｍ、特に０．０１〜０．０５μｍ
とすることが好ましい。金属蒸着被膜の膜厚が０．００
８μｍ未満の場合には、十分な防湿性が確保させず、ま
たこのような薄い被膜を安定して成膜するのが困難にな
る。また、膜厚が０．１μｍを越える場合には、それ以
上厚く成膜しても防湿性の更なる向上は見込めず、コス
トアップを招くだけであり、更には重量の増加を招き好
ましくない。 【００１９】尚、金属蒸着被膜は非常に薄いので、その
保護を行うために、更にその上に同様の樹脂硬化被膜を
施す必要がある。その膜厚は、通常の樹脂被膜単独のも
のと同程度で良い。 【００２０】ウォームホイール１１を製造する方法は制
限されるものではなく、例えば図２〜図５に示す工程に
従うことができる。即ち、金属製の芯金１の外周面１ａ
にクロスローレット加工を施し、溶剤で脱脂した後（図
２）、この芯管１をスプルー４及びディスクゲート５を
装着した金型に配置し、射出成形機により上記の樹脂も
しくは補強材を配合した樹脂組成物を充填して樹脂部３
を成形する（図３）。次いで、スプルー４とディスクゲ
ート５を切除して、芯管１の外周に樹脂部３が一体化さ
れたウォームホイールブランク材７を得る（図４）。そ
して、ウォームホイールブランク材７の樹脂部３の外周
面３ａに切削加工により所定形状のギア歯１０を形成
し、更にその側面部３０に上記の防湿被膜を形成してウ
ォームホイール１１が得られる（図５）。 【００２１】尚、防湿被膜の形成方法は、樹脂被膜の場
合は、ウォームホイール１１の側面部３０に被膜形成用
の樹脂を含有する溶液を刷毛塗りした後、もしくは側面
部３０を除く部分にマスキングを施したウォームホイー
ル１１を前記樹脂溶液に浸漬した後、熱処理もしくは紫
外線を照射する。また、必要に応じて、更に熱処理を施
してもよい。金属蒸着被膜の場合は、樹脂下地層を形成
後、金属蒸着してからもう一度樹脂保護層を形成すれば
よい。 【００２２】 【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるもの
ではない。 【００２３】［ウォームホイール基材の作製］図２〜図
５に従ってウォームホイール基材を作製した。即ち、ク
ロスローレット加工を施し、脱脂した外径４５ｍｍ、幅
１３ｍｍのＳ４５Ｃ製の芯管を、スプルー及びディスク
ゲートを装着した金型に配置し、射出成形機を用いてガ
ラス繊維を３０重量％含有するポリアミド６６（宇部興
産（株）製「ＵＢＥナイロン２０２０ＧＵ６」、銅系添
加剤含有）を充填して外径６０ｍｍ、幅１３ｍｍのウォ
ームホイールブランク材とし、次いで樹脂部の外周を切
削加工してギア歯を形成してウォームホイール試験体を
作製した。 【００２４】（実施例１）上記ウォームホイール基材の
側面部に、プライマー剤（旭硝子（株）製「サイトップ
ＣＴ−Ｐ１０」）をイソプロピルアルコールで１００倍
希釈した溶液を刷毛塗りし、室温で１５分間乾燥してプ
ライマー処理を施した。次いで、非晶性フッ素樹脂（旭
硝子（株）製「サイトップＣＴＸ−１０７ＡＰ」、樹脂
濃度７重量％）をウォームホイールの側面部に刷毛塗り
し、乾燥後、更に１００℃で１時間熱処理し、試験体を
得た。尚、被膜の膜厚は０．８μｍであった。 【００２５】（実施例２）上記ウォームホール基材の側
面部に、紫外線硬化型アクリルウレタン樹脂（オリジン
電気商事（株）製「プラネットＰＨ−２」）を刷毛塗り
し、紫外線を照射して１μｍの膜厚の下地層を形成し
た。次いで、この下地層の上に、アルミニウム蒸着被膜
を０．０１μｍの膜厚で蒸着し、更にその上に紫外線硬
化型アクリル樹脂（オリジン電気商事（株）製「ＵＶコ
ートＭ−３１」）を刷毛塗りし、紫外線を照射して２μ
ｍの膜厚の被膜を形成して試験体を得た。 【００２６】（実施例３）上記ウォームホール基材の側
面部に、紫外線硬化型アクリル樹脂（オリジン電気商事
（株）製「オリジキャストＡ−７１０１」）を刷毛塗り
し、紫外線を照射して２μｍの膜厚の被膜を形成して試
験体を得た。 【００２７】（比較例１）比較のために、防湿被膜が形
成されていない上記ウォームホイール基材を試験体とし
た。 【００２８】［寸法安定性の評価］各試験体を、下記条
件Ｉまたは条件IIの下に放置し、所定時間経過後にギア
外径寸法の変化量を測定した。何れの条件においても、
変化量が４０μｍ以下を合格「○」、４０μｍを超える
ものを不合格「×」として表１に併記した。 ・条件Ｉ：６０℃、９０％ＲＨ、７０時間 ・条件II：８０℃、９０％ＲＨ、３００時間 【００２９】［耐久性の評価］各試験体を実際の自動車
減速ギアに組み込み、下記条件Ｉまたは条件IIにて操舵
操作を繰り返し行った。何れの条件においても、１０万
回の操舵に耐えることができた減速ギアを合格「○」、
１０万回の操舵に耐えることができなかった減速ギアを
不合格「×」として表１に併記した。 【００３０】 【表１】 【００３１】表１に示すように、防湿被膜を備えていな
い比較例１の試験体は、温度、湿度が過酷になると寸法
安定性が悪くなり、それに伴って耐久性も低下してい
る。これに対して本発明に従う実施例１〜３の各試験体
は、過酷な条件下でも寸法安定性が高く、耐久性も優れ
ている。 【００３２】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ウォームホイールの樹脂部側面部に防湿被膜を形成した
ことにより、寸法安定性及び耐久性に優れる電動パワー
ステアリング用減速ギアが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明並びに従来の減速ギアの一例を示す斜視
図である。 【図２】ウォームホイールの製造方法を説明するための
図であり、芯管の断面図である。 【図３】ウォームホイールの製造方法を説明するための
図であり、成形金型の断面図である。 【図４】ウォームホイールの製造方法を説明するための
図であり、得られたウォームホイールブランク材の斜視
図である。 【図５】ウォームホイールの製造方法を説明するための
図であり、得られたウォームホイールの斜視図である。 【符号の説明】 １ 芯管 ３ 樹脂部 ４ スプルー ５ ディスクゲート １０ ギア歯 １１ ウォームホイール １２ ウォーム ２０ 減速ギア ３０ 側面部
図である。 【図２】ウォームホイールの製造方法を説明するための
図であり、芯管の断面図である。 【図３】ウォームホイールの製造方法を説明するための
図であり、成形金型の断面図である。 【図４】ウォームホイールの製造方法を説明するための
図であり、得られたウォームホイールブランク材の斜視
図である。 【図５】ウォームホイールの製造方法を説明するための
図であり、得られたウォームホイールの斜視図である。 【符号の説明】 １ 芯管 ３ 樹脂部 ４ スプルー ５ ディスクゲート １０ ギア歯 １１ ウォームホイール １２ ウォーム ２０ 減速ギア ３０ 側面部
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ１６Ｈ 55/22 Ｆ１６Ｈ 55/22
// Ｃ０８Ｌ 77:00 Ｃ０８Ｌ 77:00
Ｆターム(参考） 3D033 CA04
3J009 DA11 EA06 EA19 EA23 EA32
EB06 EB14 FA08
3J030 AA01 AA11 BA03 BC01 BC02
CA10
4F006 AA38 AB19 AB24 AB34 AB37
AB42 BA05
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 操舵補助出力発生用電動モータの出力を
ステアリングシャフトに伝達するための電動パワーステ
アリング装置用減速ギアにおいて、金属製芯管の外周
に、ポリアミド６、ポリアミド６６及びポリアミド４６
から選ばれる少なくとも一つのポリアミド樹脂をベース
樹脂とする樹脂組成物からなり、その外周面にギヤ歯が
形成され、かつ前記ギア歯を除く側面部に防湿被膜が形
成された樹脂部を一体化してなるウォームホイールを備
えることを特徴とする電動パワーステアリング装置用減
速ギア。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002051474A JP2003252213A (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 電動パワーステアリング装置用減速ギア |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002051474A JP2003252213A (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 電動パワーステアリング装置用減速ギア |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003252213A true JP2003252213A (ja) | 2003-09-10 |
Family
ID=28663436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002051474A Pending JP2003252213A (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 電動パワーステアリング装置用減速ギア |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003252213A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011117524A (ja) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Toyota Motor Corp | 回転部材の潤滑構造 |
| KR20170079812A (ko) * | 2015-12-31 | 2017-07-10 | 이래오토모티브시스템 주식회사 | 전동식 파워 스티어링 장치의 웜 휠 및 이의 코팅 방법 |
-
2002
- 2002-02-27 JP JP2002051474A patent/JP2003252213A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011117524A (ja) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Toyota Motor Corp | 回転部材の潤滑構造 |
| KR20170079812A (ko) * | 2015-12-31 | 2017-07-10 | 이래오토모티브시스템 주식회사 | 전동식 파워 스티어링 장치의 웜 휠 및 이의 코팅 방법 |
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